[发明专利]一种锆钛尾矿混凝土及其制备方法

说明书

本申请涉及混凝土制备的技术领域，具体公开了一种锆钛尾矿混凝土及其制备方法。锆钛尾矿混凝土包括如下的组分：水泥、矿粉、粉煤灰、锆钛尾矿砂、锆钛尾矿石屑、碎石、钡沸石粉、硫酸铵微粉、减水剂和水；其制备方法为：步骤一，将水泥、矿粉、粉煤灰、锆钛尾矿砂、锆钛尾矿石屑和碎石混合，搅拌40‑60s得到搅拌均匀的混合料；步骤二，将钡沸石粉、硫酸铵微粉、减水剂、水和混合料混合，搅拌90‑120s得到锆钛尾矿混凝土。本申请的锆钛尾矿混凝土可用于混凝土浇筑工程施工中，其具有工作性能稳定、强度符合施工要求、生产成本较低，同时能够有效对锆钛尾矿进行回收利用的优点。

技术领域

本申请涉及混凝土制备的技术领域，更具体地说，它涉及一种锆钛尾矿混凝土及其制备方法。

背景技术

近年来，随着自然资源的大量开采，国家为保证生态环境，逐步开始限制河砂的开采，部分省市已开始禁止开采，目前可开采、利用的天然砂资源越来越少，不足以供应下游企业的需要。

在天然砂资源日益匮乏的同时，国内矿产资源在开发过程中排出大量的尾矿没有得到有效的利用。天然的锆钛矿除ZrSiO₄外，还含有约1/3的SiO₂成分，生产过程中，通常将ZrSiO₄通过比重法被筛出，剩余的尾矿则丢弃或填埋，资源浪费比较严重。

针对上述中的相关技术，发明人认为对锆钛尾矿进行单一的填埋或无害化堆存的处理方式，并没有将锆钛尾矿有效的利用，随意的将锆钛尾矿进行填埋或堆存，使得锆钛尾矿随风力吹扬或雨水冲刷极易转移扩散，导致对环境造成很大的污染。

发明内容

为了对锆钛尾矿进行有效回收利用，以减少资源浪费和环境污染，本申请提供一种锆钛尾矿混凝土及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种锆钛尾矿混凝土，采用如下的技术方案：

一种锆钛尾矿混凝土，所述锆钛尾矿骨料混凝土由包含以下重量份的原料制成：水泥280-320份、矿粉60-80份、粉煤灰60-100份、锆钛尾矿砂400-600份、锆钛尾矿石屑300-450份、碎石800-900份、减水剂5-8份、水140-180份。

通过采用上述技术方案，锆钛矿石在开采过程中产生的筛下物及低品位的矿石经过机械破碎、筛分加工以后制得锆钛尾矿砂，锆钛尾矿砂与天然砂相比，锆钛尾矿砂表观密度略大、堆积密度较低、硬度较高且使用成本较低，将锆钛尾矿砂作为混凝土细骨料使用，能满足混凝土对于细骨料的性能指标要求，同时能够改善传统的填埋和堆存的处理方式对环境造成污染的情况。

破碎锆钛石时产生的石屑和制备锆钛尾矿砂过程中产生的废料可代替混凝土中的粗砂使用，锆钛尾矿石屑多成不规则的方矩体，且表面粗糙、棱角尖锐，与天然粗砂相比，锆钛尾矿石屑的强度更高、锆钛尾矿石屑与胶凝材料之间的结合更为紧密，因此有助于提高混凝土的强度，并且能进一步提高对锆钛尾矿的利用率。

由上述组分相结合制得的混凝土工作性能稳定、强度符合施工要求，并且能够有效对锆钛尾矿进行回收利用，减少了资源浪费和环境污染。

优选的，所述锆钛尾矿砂的筛分要求为：标准套筛的正方形筛孔尺寸分别为：4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.60mm、0.30mm、0.15mm；累计筛余分别为：1％、7％、11％、36％、82％、100％。

通过采用上述技术方案，将锆钛尾矿砂的连续级配标准选择在上述范围内，连续级配的锆钛尾矿砂可以减小混凝土浆体和粗骨料之间的密度差，使得混凝土骨料之间保持适宜的孔隙率，混凝土骨料之间可以容纳更多的拌合水，从而增强混凝土的流动性。

优选的，所述锆钛尾矿石屑的筛分要求为：标准套筛的正方形筛孔尺寸分别为：19.0mm、16.0mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm；累计筛余分别为：23％、42％、65％、78％、92％、100％。